CN208222625U - 整体型压缩式热泵换热机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了整体型压缩式热泵换热机组，包括：多个热水型压缩式热泵机组、多个水‑水换热器以及连接管路；连接管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，逐级顺序串联的连接方式具体为：一次侧管路依次经过多个水‑水换热器和热水型压缩式热泵机组的蒸发器或相互串联的多个热水型压缩式热泵机组的蒸发器；二次侧管路采用并联的连接方式，其中，并联的连接方式具体为：两路以上二次侧管路分别经过热水型压缩式热泵机组的冷凝器和水‑水换热器后汇合成一路，再直接连通到热用户或经过其余水‑水换热器后连通到热用户。本实用新型大幅度降低了热网回水温度，供热成本低，能源利用效率高。

Description

整体型压缩式热泵换热机组

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别涉及整体型压缩式热泵换热机组。

背景技术

随着城市集中供暖规模的不断增加，集中热源产生的高温热水往往要经过较长距离的输送才能达到热用户处。为扩大供暖面积，降低输送成本，并为回收电厂余热创造条件，清华大学付林等提出了专利号为：ZL200810101064.5，实用新型名称为：“一种热泵型换热机组”的实用新型专利。该专利采用换热与热水驱动的压缩式热泵复合技术解决以上问题，并且在越来越多的项目上得到应用。然而在推广和应用中，发现该专利存在如下问题：

1、设定的应用背景为热电厂或产生高温水工业余热领域，在涉及的数据中心领域，一次网供水温度较低，应用常规热泵后，出水温度一般是45℃或55℃。在一次网进水温度45℃时，与二次网回水温度相同，系统将无法工作；

2、需要较高的供水温度，一般为90℃以上，适用的场合受限，一般为热电厂的供热管网；

3、经过调研，市面上的热泵蒸发器最高允许进水温度一般不超过40℃。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供整体型压缩式热泵换热机组，从而克服现有技术的上述缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了整体型压缩式热泵换热机组，该整体型压缩式热泵换热机组包括：多个热水型压缩式热泵机组、多个水-水换热器以及连接管路；其中，连接管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，逐级顺序串联的连接方式具体为：一次侧管路依次经过多个水-水换热器和热水型压缩式热泵机组的蒸发器或相互串联的多个热水型压缩式热泵机组的蒸发器；二次侧管路采用并联的连接方式，其中，并联的连接方式具体为：两路以上二次侧管路分别经过热水型压缩式热泵机组的冷凝器和水-水换热器后汇合成一路，再直接连通到热用户或经过其余水-水换热器后连通到热用户。

优选地，上述技术方案中，当进水温度处于40℃~50℃时，整体型压缩式热泵换热机组包括热水型压缩式热泵机组以及连接管路；连接管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，逐级顺序串联的连接方式具体为：一次侧管路依次经过热水型压缩式热泵机组的蒸发器，一次侧管路回水与一次侧管路进水混合降温，并进入热水型压缩式热泵机组的蒸发器。

优选地，上述技术方案中，二次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，逐级顺序串联的连接方式具体为：二次侧管路依次经过热水型压缩式热泵机组的冷凝器后连通到热用户。

优选地，上述技术方案中，当进水温度处于55℃以上时，一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，逐级顺序串联的连接方式具体为：一次侧管路依次经过各水-水换热器降温后再进入热水型压缩式热泵机组的蒸发器。

优选地，上述技术方案中，整体型压缩式热泵换热机组安装在集中供热系统的一次网与二次网换热站中。

优选地，上述技术方案中，采暖末端采用地板采暖、风机盘管或暖气片。

优选地，上述技术方案中，热水型压缩式热泵换热机组是单台压缩式热泵或串联/并联的多台压缩式热泵，且压缩式热泵为容积式压缩机或离心式压缩机。

与现有技术相比，本实用新型的整体型压缩式热泵换热机组具有如下有益效果：由于本实用新型的换热机组包括热水型压缩式热泵机组和水-水换热器，使得一次网热水依次经过水-水换热器和热水型压缩式热泵机组的蒸发器，将一次网热水的热量梯级利用，从而大幅度增大了集中供热系统一次网热水的供、回水温差，从而可以的大大减少管路系统的初投资和水泵运行电耗，为利用热源低品位热能甚至废热余热等创造了条件，提高系统综合能源利用效率，降低供热成本。另外，本实用新型可以使一次网热水回水温度低于二次网热水进水温度，这对常规换热器而言是无法实现的。本实用新型满足了特定的应用领域（例如，热电厂或产生高温水工业余热领域）的需求。由此可见，本实用新型采用换热与压缩式热泵复合技术的换热机组对于提高管网输送能力，有效回收余热资源，扩大集中供热的供热半径，节约供热能耗，降低供热成本能够产生深远的意义。

此外，本实用新型最大的优点就是既能较大幅度的增大了集中供热系统一次侧热水的供、回水温差，大幅度降低热网回水温度，可以大大减少管路系统的初投资和水泵运行电耗，又能应用于热电厂或工业余热领域特定的供水温度，利用阀门的转换，将整体式热泵应用的利用率达到最大。为利用热源低品位热能甚至废热余热等创造了条件，从而提高了系统综合能源利用效率，降低了供热成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型第一种整体型压缩式热泵换热机组连接方式的流程示意图；

图2为本实用新型第二种整体型压缩式热泵换热机组连接方式的流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-热水型压缩式热泵机组；2-水-水换热器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1为本实用新型第一种整体型压缩式热泵换热机组连接方式的流程示意图。图1中的整体型压缩式热泵换热机组称为换热机组A，该换热机组A包括两个热水型压缩式热泵机组1、水-水换热器2以及连接管路。其中，连接管路分为一次侧管路和二次侧（用户侧）管路两部分；一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，即一次侧管路依次经过热水型压缩式热泵机组1。一次侧回水温度与供水温度混合还能降低供水温度，以满足热水型压缩式热泵机组中蒸发器的入水温度小于40℃的要求；二次侧管路采用并联的连接方式，即二次侧管路经过热水型压缩式热泵机组1的冷凝器，然后这两路管路汇合成一路连通到热用户。

实施例2

图2为本实用新型第二种整体型压缩式热泵换热机组连接方式的流程示意图。图2中的整体型压缩式热泵换热机组称为换热机组B，该换热机组B包括热水型压缩式热泵机组1、水-水换热器2以及连接管路。其中，连接管路分为一次侧管路和二次侧（用户侧）管路两部分；一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，即一次侧管路依次经过水-水换热器2和热水型压缩式热泵机组1的蒸发器；二次侧管路采用并联的连接方式，即二次侧管路分为两路，一路经过热水型压缩式热泵机组1的冷凝器，另一路经过水-水换热器2，然后这两路管路汇合成一路连通到热用户。

下面结合实施例1提供的换热机组A和实施例2提供的换热机组B分别说明本实用新型在某集中供热系统中应用的流程。

如图1所示，由热用户输出的45℃二次网热水回水分为两路进入换热机组A；进入热水型压缩式热泵机组1的冷凝器中吸收热量，被加热至60℃左右流出后送往热用户。由此可见，本实施例提供的换热机组A和换热机组B采用热泵-换热器组合的方式能够有效的进行高温热水的梯级利用，实现了数据机房及大型电厂的余热供暖工况需求，并能够产生出满足使用要求的采暖或生活热水。该整体式换热机组一般安装在大型集中供热系统的各热力站中， 特别是一次网与二次网换热站用，采暖末端可采用地板采暖、风机盘管或暖气片等形式。

如图2所示，在实际运行中，由集中热源输出的55℃一次网热水进水首先进入水-水换热器2作为加热热源，加热二次网热水；放热降温至40℃左右后从 水-水换热器2中流出，再进入热水型压缩式热泵机组1的蒸发器作为低品位热源，放热降温至至30℃左右后流出，返回集中热源，如此循环。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，所述整体型压缩式热泵换热机组包括：多个热水型压缩式热泵机组、多个水-水换热器以及连接管路；其中，所述连接管路包括一次侧管路和二次侧管路；所述一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，所述逐级顺序串联的连接方式具体为：所述一次侧管路依次经过所述多个水-水换热器和所述热水型压缩式热泵机组的蒸发器或相互串联的多个热水型压缩式热泵机组的蒸发器；所述二次侧管路采用并联的连接方式，其中，所述并联的连接方式具体为：两路以上所述二次侧管路分别经过所述热水型压缩式热泵机组的冷凝器和所述水-水换热器后汇合成一路，再直接连通到热用户或经过其余所述水-水换热器后连通到热用户。

2.根据权利要求1所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，当进水温度处于40℃~50℃时，所述整体型压缩式热泵换热机组包括热水型压缩式热泵机组以及连接管路；所述连接管路包括一次侧管路和二次侧管路；所述一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，所述逐级顺序串联的连接方式具体为：所述一次侧管路依次经过所述热水型压缩式热泵机组的蒸发器，所述一次侧管路回水与所述一次侧管路进水混合降温，并进入热水型压缩式热泵机组的蒸发器。

3.根据权利要求2所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，所述二次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，所述逐级顺序串联的连接方式具体为：所述二次侧管路依次经过所述热水型压缩式热泵机组的冷凝器后连通到热用户。

4.根据权利要求1所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，当进水温度处于55℃以上时，所述一次侧管路采用逐级顺序串联的连接方式，其中，所述逐级顺序串联的连接方式具体为：所述一次侧管路依次经过各所述水-水换热器降温后再进入所述热水型压缩式热泵机组的蒸发器。

5.根据权利要求1所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，所述整体型压缩式热泵换热机组安装在集中供热系统的一次网与二次网换热站中。

6.根据权利要求1所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，采暖末端采用地板采暖、风机盘管或暖气片。

7.根据权利要求1所述的整体型压缩式热泵换热机组，其特征在于，所述热水型压缩式热泵换热机组是单台压缩式热泵或串联/并联的多台压缩式热泵，且所述压缩式热泵为容积式压缩机或离心式压缩机。